技術(shù)文章
空氣粒子計數(shù)器
在傳感器的出口處有一個真空裝置,把空氣經(jīng)過傳感器抽走。而空氣中的粒子則將激光散射。散射光又會被后面的聚光鏡聚焦到光學(xué)探測器上,隨后把光轉(zhuǎn)換成電壓信號,并且進行放大和濾波。此后,這個信號從模擬的轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,并且由微處理器對它進行分類。微處理器會通過接口將計數(shù)器連接到控制數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)上。
激光粒子計數(shù)器
氣體激光器發(fā)明于1960年,而半導(dǎo)體激光器發(fā)明于1962年。開始時這些激光器很貴,但是隨著它們變成具有經(jīng)濟效益時,在粒子計數(shù)器中,就用氣體激光取代了白光。而到了20世紀(jì)80年代末,在絕大多數(shù)場合下,更便宜的半導(dǎo)體激光器又取代了氣體激光器。
用于粒子計數(shù)的激光器有兩種:一種是氣體激光器,如氦氖(HeNe)激光器和氬離子(arg-ion)激光器;另外就是半導(dǎo)體激光器。氣體激光器能夠生產(chǎn)強烈的單色光,有時甚至是偏振光。氣體激光器產(chǎn)生準(zhǔn)直高斯光束,而半導(dǎo)體激光器則產(chǎn)生出一個小的發(fā)散點光源,通常發(fā)散光有兩個不同的軸,并且總是出現(xiàn)多種模式。由于發(fā)散光具有多軸性,半導(dǎo)體激光器通常都有一個橢圓形的輸出,這帶來了一定的挑戰(zhàn),也帶來了一定的優(yōu)勢。不同軸的散射光意味著要么勉強接受這一橢圓形的輸出,要么設(shè)計一套復(fù)雜而昂貴的光學(xué)鏡來做補償。另一方面,橢圓光束很適合用于某些應(yīng)用,利用長軸,可以得到更好的覆蓋范圍。
總之,氦氖激光器的輸出“直接可用,無需增加任何光學(xué)元件。要想產(chǎn)生類似于氦氖激光器的光束,從半導(dǎo)體激光器出來的光必須經(jīng)過透鏡聚焦,這會導(dǎo)致光能的損耗。但是,半導(dǎo)體激光器的成本低、體積小、工作電壓低、功耗小,成為粒子計數(shù)器的*選擇。
在要求高靈敏度的應(yīng)用中,氦氖激光器可以用于開式腔模式,產(chǎn)生很大的功率。因為樣本要通過光學(xué)空腔諧振器,當(dāng)粒子濃度較高時,激光會中斷(無法維持“Q因子),所以此時這種類型的激光不適用。
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